Biyoteknoloji için Mikrobiyoloji 1

Biyoteknoloji için

Mikrobiyoloji 1

Genel Bakış

• Genetik olarak düzenlenmiş ürünler (GMO, GDO, Biotech crops); genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak DNA’sı düzenlenmiş ve tarım alanında kullanılan ürünlere verilen genel isimdir.

• Bu düzenlemelerdeki genel amaç; ekinin besin değerini, raf ömrünü arttırmanın yanı sıra, çeşitli hastalıklara, böceklere, kimyasallara ve çevresel koşullara karşı dirençli hale getirmektir.

• Tüketime yönelik olmayan ekinler üzerinde yapılan düzenlemelerin temel amacı ise,

• farmasötik alanında kullanım için çeşitli iyileştirmelerin yapılması,

• biyoyakıt olarak kullanılacak ürünlerin geliştirilmesi ve

• biyoremediasyon gibi çevrenin temizlenmesinde kullanılacak ürünlerin geliştirilmesi ya da iyileştirilmesini hedefler.

• Çiftçiler, GM teknolojisine oldukça hızlı alışmışlardır.

• 1996 ve 2011 yılları arasında dünyadaki GM ekim alanı 94 kat artmış ve 17,000 km2’den 1,600.000 km2’ye yükselmiştir.

• 2010’da dünyadaki tarım alanlarının %10’u GM ekinler ile ekilmiştir.

• Günümüzde, dünyada toplam 29 ülkede 11 farklı GM

ekin yaklaşık 160 milyon hektarda ekilmiştir.

• GM ürünleri, konvensiyonel ürünler ile kıyaslandığında, insan sağlığı üzerinde çok olumsuz etkisi olmadığı konusunda bilim dünyası ortak bir görüşe varmıştır.

• GM ürünlerin ayrıca ekolojik açıdan da oldukça önemli katkıları vardır.

• Doğal olarak çok sayıda karşıt görüş de yer almaktadır.

• Karşıt görüşe sahip kişiler pek çok açıdan GM ürünleri değerlendirmektedir:

• Çevre açısından etkileri

• GM teknikler ile üretilen ürünlerin tüketimi güvenli midir?

• Dünyanın hangi ihtiyaçlarını karşılamak amacı ile bu ürünler üretilmektedir?

• Ekonomik katkıları ne olacaktır?

Doğada Gen Aktarımı ve Geleneksel Tarım

• Bilim insanları DNA’nın organizmalar arasında doğal süreçlerle transfer edildiğini ilk olarak 1946 yılında belirlemişlerdir.

• Bu sürece katkıda bulunan çeşitli mekanizmalar bulunmaktadır:

• Gen akışı ya da yatay gen transferi: doğada çokça gerçekleşen bir olaydır. Bilinen en iyi örneği, antibiyotik direncinin organizmalar arasında aktarımı.

• Transpozonlar, retrotranspozonlar, provirüsler ve diğer mobil genetik elemanlar bu süreçte rol alırlar.

• Bu mekanizmalar aracılığı ile gen aktarımı, evrimsel süreçlerde kromozomda dinamik değişimleri

beraberinde getirir.

GMO Tarihi

• Genetik olarak modifiye edilen ilk bitki 1982 yılında antibiyotik direnci kazandırılan tütün bitkisidir.

• Genetik olarak düzenlenmesi sureti ile herbisit direnci kazandırılan tütün bitkisinin saha denemeleri 1986 yılında ABD ve Fransa’da yapılmıştır.

• Ardından 1987 yılından Plant Genetic Systems (Ghent, Belçika) firması ilk olarak Bacillus thuringiensis bakterisinden insektisidal özelliğe sahip proteinleri kodlayan genleri tütün bitkisine aktarmayı başarmıştır.

• Çin Halk Cumhuriyeti, virüs direncine sahip tütün bitkisinin ticari olarak satılmasına izin veren ilk ülke olmuştur.

• Bu ürün 1997 yılında Çin’de marketten çekilmiştir.

• ABD’de satışına izin verilen ilk GMO ise, FlavSavr domatestir.

• Bu ürün 1994 yılında markete sunulmuştur ve olgunlaşmasının ardından yumuşaması uzun sürdüğünden raf ömrü uzamıştır.

• 1994 yılında bir herbisit olan bromoxynil’e karşı dirence sahip genetik olarak

düzenlenmiş tütün bitkisinin Avrupa Birliği tarafından onaylanması ile birlikte, GMO ürünler olarak Avrupa’da satışa

sunulmuştur.

Aktarımda Kullanılan Yöntemleri

• Genetik olarak değiştirilen bitkiler, genellikle laboratuvarda bitkilerin genetik yapısı üzerinde yapılan değişimlerdir.

• Bu işlem, genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak bitki genomuna yeni genlerin ilavesi esasına dayanır.

• Bu tekniklerden bazıları Biyolistik transformasyon, Elektroporasyon, Mikroenjeksiyon ve Agrobacterium’dur.

• Biyolistik yöntemi sırasında, araştırıcılar klonlamak istedikleri geni bitkiye bombardıman ile

gönderirler.

Genetik Mühendisliği Tipi

• TRANSGENİK

• Transgenik bitkiler başka bir türe ait genin aktarıldığı bitkilere verilen isimdir.

• Aktarılan gen aynı alemden de gelebilir (bitkiden bitkiye) ya da alemler arası (örneğin bakteriden bitkiye) da aktarım yapılabilir.

• Her iki durumda da aktarılan DNA yeni konağında başarılı şekilde ifade

edilebilsin diye bazı küçük düzenlemeler yapılır.

• Transgenik havuçlar Taliglucerase alfa ilacını üretecek şekilde düzenlenmişlerdir.

• Söz konusu ilaç, Gaucher's hastalığının tedavisinde kullanılmaktadır.

• Fotosentez kapasitesi arttırılmış bitkiler

• Bioluminescence bitkiler

• Azot fiksasyonu arttırılmış bitkiler

Ekonomik Değerlendirmesi

• Biyoteknolojik üretimi yapılan tohumların tek başına değeri 2011 yılında $13.2 milyar dolar iken, pamuk, mısır ve soya fasulyesinin yıllık sağladığı kazanç yaklaşık $160 milyar’dır.

• GMO tohumlarından en büyük kazancı sağlayan firma, Monsanto’dur.

• 2007 yılında Monsanto’ya ait ürünler dünya genelinde 1,000,000 km2’lik alana ekilmiştir.

• Bu oran 2006 yılına kıyasla %13 artış anlamına gelmektedir.

• Monsanto’yu takip eden diğer şirketler ise; Syngenta, DuPont ve and Bayer CropScience’dir.

• European Joint Research Commission’un yaptığı araştırmaya göre, 2015 yılında pazara sürülecek olan GM bitkilerin yaklaşık %40’ının Asya’da yetiştirileceği tahmin edilmiştir.

• Mısır açısından durumu değerlendirir isek, Monsanto’nun triple-stack corn’u (Roundup Ready 2-weed control

technology ile YieldGard (Bt) Corn Borer ve YieldGard

Rootworm böcek kontrolünün hepsini içeren bir üründür) ABD’de en çok satan üründür.

• ABD’de mısır eken çiftçiler 2008 yılında 130,000 km

’den fazla alanı bu mısır ile ekmişlerdir ve 2014-2015 yılları arasında bu alanın 230,000 km2 olduğu tahmin edilmektedir.

• Pamuk açısından bakıldığında ise bu durum 2008 yılında

20,000 km

olmuştur.

• International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications (ISAAA)’nin raporuna göre 2010 yılında 15 milyon çiftçi 29 ülkede biyoteknolojik olarak düzenlenmiş tohumları ekmiştir.

• Bu çiftçilerin %90’dan fazlası ekonomik olarak zayıf durumdaki ülkelerde yaşamaktadır.

• Çinde 6.5 milyon çiftçi ve Hindistanda 6.3 milyon çiftçi çoğunluğu Bt pamuk olmak üzere bu tohumları kullanmıştır.

• Filipinler, Günay Afrika ve diğer 20 gelişmekte olan ülke 2009 yılında da bu tohumları satın almıştır.

• Çinde ise yaklaşık 10 milyon çifti biyoteknolojik olarak düzenlenmiş tahumlardan faydalanmaktadır.

• 2010 yılında yayınlanan bir derleme makalenin verileri dikkate alındığında;

• 1990’ların sonu ve 2000’lerin başı arasında kalan zaman diliminde yetiştirilen GM bitkilerin çoğunun hayvan beslemesinde kullanıldığı vurgulanmaktadır.

• Ete olan talebin artmasına bağlı olarak, hayvan beslemesinde kullanılan GM bitkilerin yetiştiriciliğine de talep paralel olarak artış göstermektedir.

• meta-analysis

• 1995-Mart 2014 arası değerlendirilmiştir.